Biyobasım ve doku mühendisliğiyle sinoviyal sıvıdan elde edilecek kök hücrelerle kıkırdak defekti onarımı
Repair of cartilage defects with stem cells derived from synovial fluid with bioprinting and tissue engineering
- Tez No: 683675
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERKAN TÜRKER BORAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Biyobaskı, Doku mühendisliği, Fibroin, Kök hücreler, Kıkırdak, Sinovyal sıvı, Bioprinting, Tissue engineering, Fibroin, Stem cells, Cartilage, Sinovial fluid
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
- Enstitü: Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Doku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Doku Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bir osteokondral kusur, kıkırdağı ve altındaki kemiğin herhangi bir hasar türüdür. Osteokondral defektler tedavi edilmediği sürece yayılmaya devam eder. Eklem kıkırdağında doğrudan kan kaynağı olmadığı için kendiliğinden düzelme zayıftır. Palyatif tedavi, mikro kırma, allogreft, otogreft, mozaikplasti, otolog kondrosit implantasyonu gibi yöntemler kullanılmakta olsa da etkin iyileşme sağlanamamaktadır. Doku mühendisliği yaklaşımları bu noktada çözüm haline gelmektedir. Biyobozunur, biyouyumlu skafoldların yapılması ve/veya kök hücrelerin bu skafoldlara ekilmesi üzerine devam eden doku mühendisliği yaklaşımları bulunmaktadır. Kök hücre kaynağı olarak literatürde geniş yer edinmiş kemik iliği kaynaklı kök hücre kullanımı yaygındır. Bu çalışmada yeni bir yaklaşım olarak sinoviyal sıvıdan elde edilen kök hücrenin kullanımı ve osteokondral mikroyapıyı taklit eden skafold yapımı amaçlanmıştır. Bu amaçla kemik ve kıkırdak hücreleri ko-kültürünü sağlayabilecek, üç boyutlu yazıcı ile oluşturulmuş poli(kapro lakton) (PCL) skafold üretilmiştir. PCL skafold'a hücre tutma özelliğinin artırılması için ipek fibroini izole edilmiş ve liyofilizasyon yöntemi ile skafold'a süngersi gözenekli yapı oluşturulmuştur. Ayrıca, hücre enkapsülasyonu için jelatin metakrilat (GelMA) denenmiştir. PCL yapıya kemik dokusu rejenerasyonu sağlanması amacıyla Bor katkılı biyocam sentezlenmiş ve skafold biyocam mikropartiküllerine bastırılarak tabana yapıştırılmıştır. Kök hücre kaynağı olarak insan sinovyal sıvısından mezenkimal hücreler izole edilerek çoğaltılmış ve osteoblast hücre hattı denenmiştir. Hücreler gözenekli ve süngersi fibroin içeren PCL doku iskelesine emdirilerek hücre uyumluluğu araştırılmıştır. Presto Blue ile yapılan proliferasyon testinde hücre hattı hücrelerin zamanla çoğaldıkları görülmüştür. Fibroin kullanımının hücre tutunma oranını proliferasyonu kısmi desteklediği, GelMA kullanımının ise hücre uyumluluğu arttırdığı bulunmuştur. Sonuç olarak in vitro hücre testleri biyocam-fibroin-PCL skafold'un osteokondral uygulamada potansiyeli olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
An osteochondral defect is a type of damage to the articular cartilage and the bone underneath. Usually, osteochondral defects continue to spread unless treated. As joint cartilage does not have direct blood supply and it has low capacity to recover spontaneously. Although the techniques like palliative treatment, microcracking, allograft, autograft, mosaicplasty, autologous chondrocyte implantation are used, they aren't effective. Tissue engineering (TE) approaches become a solution at this point. The construction of scaffold from biodegradable, biocompatible and/or seeding of stem cells into these scaffolds has been ongoing TE approach. Novel approaches, such as the use of stem cells from synovial fluid and constuction of the microarchitecture of osteochondral structure in the scaffold have been proposed in this study. For this purpose porous poly(capro-lactone) scaffolds were produced by using a 3D printer. Silk fibroin was freeze-dried inside scaffold to form porous structure. Also, gelatin methacylate (GelMA) was used to encapsulate cells in the scaffold. To enhance bone regeneration, bor-bioglass particles was synthesized and incorporated to the base scaffold by solvent assisted gluing. Mezenchymal cells were isolated and expanded from synovial fluid as a source of stem cells. The cytocompatibility was analysed by seeding of cells into PCL scaffold with fibroin and GelMA. It was shown that fibroin could support cells proliferate partially. while GelMA increased biocompatibility. As a conclusion, it was shown that the use of fibroin in 3D PCL scaffolds increased cell holding capacity, enhanced proliferation and increased cytoxompatibility. As a conclusion, in vitro cell studies showed that bioglass-fibroin-PCL composite scaffolds have potential in osteochondral application.
Benzer Tezler
- Development of cell sheet based bioink for 3D bioprinting applications
Üç-boyutlu biyobasım yöntemi için hücre tabakası mühendisliği kullanılarak biyomürekkep üretimi
EZGİ BAKIRCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHATTİN KOÇ
- Selüloz temelli iletken biyopolimer sentezi ve 3B biyoyazıcı uygulamaları
Synthesis of cellulose based conductive biopolymer and 3D bioprinting applications
ÇİÇEK KIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyokimyaEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU ERSÖZ
- Modeling and path planning of customized wound matrix for bioprinting
3 boyutlu biyo-basım için kişiye özel yara modellemesi ve basım yolu hesaplanması
EZGİ KÜÇÜKDEĞER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHATTİN KOÇ
- Fibroin temelli 3D baskılı antimikrobiyal yara örtülerinin geliştirilmesi
Development of fibroin based 3D printed antimicrobial wound dressing
AYŞE GÜLLÜ KIHRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA YÜCA YILMAZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ SONGÜL ULAĞ
- 4B biyobaskı ile sıcaklık duyarlı hidrojel platformu üretimi ve katlanma kontrolü: Kas doku mühendisliğine yönelik uygulamalar
Production of temperature-sensitive hydrogel platform with 4D bioprinting and folding control: Applications to muscle tissue engineering
BARIŞ BURAK ALTUNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiKök Hücre ve Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. PINAR YILGÖR HURİ